JP2018145687A - 耐火構造及び耐火構造の施工方法 - Google Patents
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Description
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。
実施の形態は、耐火構造に関する。この耐火構造とは、建築物の内部で火災が発生した際に、建築物の構造部を延焼から守る構造である。なお、本実施の形態の耐火構造は、建築物の梁を延焼から守るべく、梁に取り付けられている。なお、建築物の構造は任意で、本実施の形態では鉄骨鉄筋コンクリート造である場合について説明するが、木造、鉄骨造、又は鉄筋コンクリート造等でも構わない。
次に、実施の形態の具体的内容について説明する。
図1は、本実施の形態に係る耐火構造1の軸断面図、図2は、図1のA部拡大図である。ここで、以下では、必要に応じて、各図における+X−X方向を「軸方向」と称し、特に+X方向を「右方向」、−X方向を「左方向」と称する。また、+Y−Y方向(XZ平面に直交する方向。梁2の長手方向)を「奥行き方向」又は「前後方向」と称し、特に+Y方向(図1において向かって手前方向)を「前方向」、−Y方向(図1において向かって奥方向)を「後方向」と称する。また、+Z−Z方向を「高さ方向」又は「上下方向」と称し、特に+Z方向を「上方向」、−Z方向を「下方向」と称する。また、後述する挿通管材10や継手管材40の軸に近付く方向を「内方向」、軸から遠ざかる方向を「外方向」と称する。以下では、まずは梁2、及び耐火構造1の構成について説明する。
梁2は、本実施の形態では建築物の各階の天井付近に設置されたH形鋼であり、図1及び図2では前後方向に沿って配置されている。ここで、梁2は上フランジ3、ウェブ4、下フランジ5を有し、ウェブ4には+X−X方向に沿って貫通する梁貫通孔6が形成されている。この梁貫通孔6は、梁2を設置する前段階から予め形成してもよいし、梁2の設置後にドリル等を用いて形成してもよい。
耐火構造1は、建築物の構造部を延焼から守る構造である。この耐火構造1は、挿通管材10、管材被覆20、梁被覆30、継手管材40、ニップル50、及び保温材60を備えて構成される。
挿通管材10は、梁2のウェブ4に形成された梁貫通孔6に挿通された管材である。この挿通管材10は主に空調に用いられ、例えば図示しない熱交換器で熱交換された空気が、当該挿通管材10や後述する継手管材40を通って任意の部屋まで流動する。ただし、挿通管材10の用途は空調に限らず、例えば電源配線等が挿通する電気設備用の管として用いても構わない。
管材被覆20は、挿通管材10の外周面に貼り付けられた管材側耐火被覆である。この管材被覆20は、挿通管材10の外周面のほぼ全域にわたって貼り付けられているが、図2に示すように、厳密には挿通管材10の左右両端部の一部分には貼り付けられていない。例えば本実施の形態では挿通管材10の左右両端部から40mm程度の領域には管材被覆20が貼り付けられておらず、この領域に挿通管材10とニップル50とを接続するためのビス50aが打ち込まれている。なお、「貼り付ける」とは、接着剤等で貼り付けることに限らず、ビス等で挿通管材10に打ち付けて接合することも含む。
梁被覆30は、梁2の側方及び下方を覆う梁側耐火被覆であって、梁2の側方を覆う部分に、挿通管材10及び管材被覆20を貫通させた梁側耐火被覆である。本実施の形態では、図示のように、右梁被覆と、左梁被覆を設けている。右梁被覆は、梁2の右方及び下方を覆うように配置されており、左梁被覆は、梁2の左方及び下方を覆うように配置されている。そして、これら2つの梁被覆30は、梁2の下方において互いに重なっている。なお、このように以下では2つの梁被覆30を別個に設ける場合について説明するが、これに限らず梁被覆30を一体形成してもよいし、より多くの梁被覆30を設けてもよい。
継手管材40は、挿通管材10の継手方向に沿って挿通管材10の端部に接続される管材である。具体的には、この継手管材40は、図示のように挿通管材10の軸方向延長線上に配置されており、挿通管材10の右端部と左端部に接続されている。ここで、本実施の形態の継手管材40は挿通管材10と同一径の円筒形の管材であるが、これに限らず任意の形状の管材を採用してよい。
ニップル50は、挿通管材10と継手管材40とを接続する接続手段である。このニップル50は、図示のように挿通管材10と継手管材40との間の位置において、挿通管材10及び継手管材40の内部に収まるように配置されている。そして、このニップル50は、挿通管材10や継手管材40よりも一回り小さい径の管材であり、ニップル50の外周面が挿通管材10及び継手管材40の内周面に接している。そして、図示のように挿通管材10からニップル50に至るように貫通するビス50aと、継手管材40からニップル50に至るように貫通するビス50bが取り付けられることで、挿通管材10と継手管材40を間接的に接続している。なお、挿通管材10と継手管材40の径が異なる場合には、径違い継手(レジューサー)をニップル50の代わりに用いて挿通管材10と継手管材40を接続しても構わない。
保温材60は、継手管材40の内部を流動する空調空気の熱が、継手管材40の外部に逃げてしまうことを防止するための保温手段である。この保温材60は、主に、図示のように継手管材40の外周面に巻きつけられており、継手管材40の断熱性を高めている。そして、具体的には、保温材60は、継手管材40の外周面から管材被覆20の側端部に至るように取り付けられており、保温材60の一部が、図2に示すように管材被覆20の側端部に乗り上げている。このように保温材60が管材被覆20に乗り上げることで、保温材60が乗り上げていない場合、すなわち、管材被覆20の梁2側の端面(図2では右端面)が、管材被覆20の継手管材40側の端面(図2では左端面)に接している場合と比べて、管材被覆20と保温材60との密着性が向上し、保温性を高めることができる。特に、保温材60が乗り上げていない場合には、保温材60と管材被覆20との間の隙間により保温性能が低下してしまう可能性があるが、保温材60が乗り上げることで隙間が発生することを防止でき、保温性能が向上する。また、保温材60が乗り上げていることで、保温材60の梁2側の端部が管材被覆20の厚み分だけ外側に突出するので、この突出が有ることを視認することで、保温材60が適切に巻かれていることを簡易に確認することができる。また、好ましくは、本実施の形態のように保温材60における梁2と対向する側の端部(図2では右端部)が、梁被覆30における側方被覆部31に当接しているとよい。この場合には、保温材60が管材被覆20と梁被覆30の両方に接するので、保温材60による保温性能がさらに向上する。
続いて、上述のように構成された耐火構造1の施工方法について説明する。なお、以下では施工方法の一例を説明するが、施工の手順や具体的な方法についてはこれに限らない。
本実施例では、管材被覆20及び梁被覆30に用いられる被覆材の厚みを変更し、耐火性能を求める実験を行った。なお、これらの被覆材としてはニチアス株式会社製のマキベエ(登録商標)を用いた。また、耐火性能の検証としては、平成12年建設省告示第1433号「耐火性能検証法」のルートCに準拠して実施した。
このように、本実施の形態の耐火構造1及び耐火構造1の施工方法によれば、梁貫通孔6の内部に保温材60を介在させていないので、保温材60の厚み分の梁せい増大やダクト径縮小を抑止でき、階高の増大を抑止しつつ、空調性能の低下を抑止することができる。
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏することがある。
発明の詳細な説明や図面で説明した耐火構造1の各部の寸法、形状、材料、比率等は、あくまで例示であり、その他の任意の寸法、形状、材料、比率等とすることができる。
本実施の形態では、保温材60が管材被覆20に乗り上げているが、これに限らず、保温材60の端面と管材被覆20の端面が接触していてもよい。また、本実施の形態では保温材60の端面が梁被覆30に接しているが、これに限らず、保温材60が梁被覆30に接していなくてもよい。また、本実施の形態では管材被覆20の周囲には保温材60を巻きつけていないが、梁貫通孔6の内部に保温材60を介在させない限り、例えば梁貫通孔6の内部以外の部分に必要に応じて保温材60を巻きつけても構わない。
本実施の形態では、梁被覆30の側方被覆部31を鉛直方向に沿って配置したが、これに限らず、例えば梁2のフランジやウェブ4に沿うように配置しても構わない。
付記1の耐火構造は、梁のウェブに形成された梁貫通孔に挿通された挿通管材と、前記挿通管材の外周面に貼り付けられた管材側耐火被覆と、前記梁の側方及び下方を覆う梁側耐火被覆であって、前記梁の側方を覆う部分に、前記挿通管材及び前記管材側耐火被覆を貫通させた梁側耐火被覆と、前記挿通管材の継手方向に沿って前記挿通管材の端部に接続される継手管材と、を備え、前記梁貫通孔の内部に保温材を介在させていない。
付記1に記載の耐火構造、及び付記5に記載の耐火構造の施工方法によれば、梁貫通孔の内部に保温材を介在させていないので、保温材の厚み分の梁せい増大やダクト径縮小を抑止でき、階高の増大を抑止しつつ、空調性能の低下を抑止することができる。
2 梁
3 上フランジ
4 ウェブ
5 下フランジ
6 梁貫通孔
10 挿通管材
20 管材被覆
30 梁被覆
30a 右側梁被覆
30b 左側梁被覆
31 側方被覆部
32 下方被覆部
33 被覆孔
40 継手管材
50 ニップル
50a、50b ビス
60 保温材
Claims (5)
- 梁のウェブに形成された梁貫通孔に挿通された挿通管材と、
前記挿通管材の外周面に貼り付けられた管材側耐火被覆と、
前記梁の側方及び下方を覆う梁側耐火被覆であって、前記梁の側方を覆う部分に、前記挿通管材及び前記管材側耐火被覆を貫通させた梁側耐火被覆と、
前記挿通管材の継手方向に沿って前記挿通管材の端部に接続される継手管材と、を備え、
前記梁貫通孔の内部に保温材を介在させていない、
耐火構造。 - 前記継手管材の外周面から前記管材側耐火被覆の側端部に至るように取り付けられた保温材を備え、当該保温材の少なくとも一部が前記管材側耐火被覆の側端部に乗り上げている、
請求項1に記載の耐火構造。 - 前記保温材における前記梁と対向する側の端部が、前記梁側耐火被覆における前記梁の側方を覆う部分に当接する、
請求項1又は2に記載の耐火構造。 - 前記管材側耐火被覆は、乾式巻付け耐火被覆である、
請求項1から3のいずれか一項に記載の耐火構造。 - 梁のウェブに形成された梁貫通孔に挿通管材を挿通する挿通管材挿通ステップと、
前記挿通管材の外周面に管材側耐火被覆を貼り付ける管材側耐火被覆貼付ステップと、
前記梁の側方及び下方を梁側耐火被覆で覆う梁側耐火被覆設置ステップであって、前記梁の側方を覆う部分に、前記挿通管材及び前記管材側耐火被覆を貫通させる梁側耐火被覆設置ステップと、
前記挿通管材の継手方向に沿って前記挿通管材の端部に継手管材を接続する継手管材接続ステップと、を含み、
前記梁貫通孔の内部に保温材を介在させない、
耐火構造の施工方法。
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